01.光是什么《颜色-不是你想象的那样（第二版）》
光是什么
很多人没有意识到我们每天以多少种途径，又以多少种形式接触到光。从早晨一睁眼就照进眼睛的光，到手机的来电，再到我们在牙医那里照的X光，这些都是不同类型的光。
而我们常常见到的不同的颜色，只不过是光的一小小部分的可见光而已。人类为了认识光，用“全光谱”的概念描述所有的类型的光，根据波长从长到短分为七大类：
无线电波（射电波）：波长0.1km~100km
微波：波长0.1cm~10cm
红外光：波长0.01cm~700nm
可见光：波长400nm~700nm
紫外光：波长4nm~100nm
X光（X射线）：波长1nm~100nm
伽马光（伽马射线）：波长小于1nm
在《超越视觉：光的秘密语言》这本书里非常形象地用温度计来比喻不同类型光的能量。波长从长到短，对应的光的能量从弱到强，相对于温度计的温度低到高。
无线电波（射电波）
波长：0.1km~100km（建筑物般大小）
应用：清晨起来，有些人喜欢先听到半导体收音机播放的声音，而不是闹钟不同的嗡嗡声。你每天早晨在收音机上听到的歌曲或新闻在变化，但他们都是通过无线电波广播（通过收音机变换成了声波），这也许是你每天最先感受到的无线电波。如果你在利用GPS前往新的地方，用无线电话或手机打电话、使用带有蓝牙的设备，或者用遥控器打开车库门，你刚刚使用的就是无线电波。
要注意的是：
无线电波是不能穿透金属，因为金属可以吸收无线电波。所以在电梯中打电话一般信号都不好，因为电梯都周围都是金属，吸收了手机信号的无线电波。
在隧道或车库里，车载收音机接收不到信号，是因为无线电波很大，一般的高建筑，或地下隧道都能阻挡了这些波长较长的无线电波。
光污染：任何地球上产生的电磁波一旦穿越地球的大气层都将开始太空旅游。以电视收音机的信号为例，这些信号已经在宇宙中穿行了大约100年了，也就是说我们发射的无线电波可及范围是一个环绕地球大约100光年的大泡。
微波
波长：0.1cm~10cm（人到蝴蝶般的大小）
应用：如果曾有一天你忙乱不堪，或许需要将速溶咖啡倒入微波加热过的一杯水中权当早餐。当你等着听到微波炉的提示音以便快点取出那杯加热过的水时，也许你还开着电视（卫星电视），等着看一眼天气预报。微波不仅可以通过感知降雨和风来监视暴风雨（微波卫星），还可以将来自天气预报员的现场信息传回电视台。
我们起床第一时间肯定是刷手机啦，而我们用的无线网络wifi正是使用微波，而且有些GPS载波不仅使用无线电波段的频率，也使用微波，所以你的手机可能正通过微波为你定位或传送你的位置信息。
红外光
波长：0.01cm~700nm（针尖到细胞般的大小）
应用：说到红外光，我们常常联想到热，就是那些从火、太阳、暖气、壁炉等感受到的热量。但这仅仅是我们生活中接触红外光的一小部分途径。
从探身去确认阴晴或者冷暖开始，人们在天气追踪方面已经取得了长足的进步，尽管还不够完美。红外光起了重要的推动作用。能探测红外光的卫星可以检测云层的形成以及模式，为气象学家预测天气提供了重要手段。
红外光是由英国天文学家、古典作曲家、音乐家、恒星天文学的创始人，被誉为恒星天文学之父的威廉·赫歇尔发现的。他在研究各种色光的热量时，有意地把暗室的唯一的窗户用木板堵住，并在板上开了一条矩形的孔，孔内装一个分光棱镜。当太阳光通过这个棱镜时，便被分解成彩色光带。其实他用温度计去测量光带中不同色光所包含的能量。为了和环境温度比较，他在彩色光带的附近放几支用作比较的温度计，来测量周围环境的温度。在试验中，发现温度从紫色到红色依次增加，还有一个奇怪的现象；放在光带红光外的温度计，比室内其它温度计的指示值都要高。经过对多次反复实验，这个所谓含热量最多的高温区，总是位于光带最边缘处红光的外面。于是赫胥尔宣布，太阳发出的光线中除可见光外，还有一种人眼看不见的“热线”，这种看不见的“热线”位于红色光外，因而叫做红外线。红外线也常常被称为红外辐射线简称红外辐射。
而最近比较火的是因为引力波而获得2017年诺贝尔物理学奖，2016年美国激光干涉引力波观测台（LIGO）成功探测到两个黑洞合并产生的引力波，所用的激光就是近红外光。
激光干涉引力波天文台 图片来源于百度百科
可见光
波长：400nm~700nm（原生动物般的大小）
应用：无论你在美丽的晨光中醒来，还是第一眼看到的是来自人工照明的光，可见光在我们的一天中都扮演者重要的觉得。当我们戴上眼镜阅读，或者欣赏彩虹，抑或沉浸于落日橘红色的光芒中，我们看到的是光的不同行为。举几个例子来说明，光可以反射、折射、散射。从利用太阳能到解决光污染，来自太阳的可见光影响着我们日常生活的方方面面。
总的来说，我们看到的都是所有东西的颜色都是可见光。也就是这个专题《颜色-不是你想象的那样》所要介绍的内容，后面详细讲解。
紫外光
波长：4nm~100nm（分子尺度的大小）
应用：想象在明媚温暖的时候，你抬头看太阳。这颗离我们最近的恒星释放出各种类型的光，其中的紫外线你可能很熟悉。为了避免阳光中的紫外线的伤害，在脸上涂防晒霜可能是每天要做的事情，因为紫外线会加速皮肤老化和伤害皮肤即使你不适用防晒霜，你也会接触很多利用紫外线技术的产品。从打开办公室的荧光灯到使用紫外水印的信用卡钞票，许多基于紫外线的技术在社会中发挥着有益的作用。
图片来源于百度经验
紫外线有一个重要的作用是激发荧光：
荧光灯管：它是利用低气压的汞蒸气在放电过程中辐射紫外线，从而使荧光粉发出可见光的原理发光。
荧光增白剂：把制品吸收的不可见的紫外线辐射转变成紫蓝色的荧光辐射，与原有的黄光辐射互为补色成为白光，提高产品在日光下的白度。增白剂已经广泛应用在纺织、造纸、洗衣粉、肥皂、橡胶、塑料、颜料和油漆等方面。
按照紫外线对人类健康的影响分类：
紫外线A（UVA）：光子能量最低，对人类无害。
紫外线B（UVB）：是晒伤的主要元凶，会导致皮肤致癌。
紫外线C（UVC）：光子能量最高，幸运的是地球的大气层阻挡了几乎所有的紫外线C。
所以对人类健康有直接影响的只有紫外线B（UVB），但是大部分的普通玻璃对紫外线B（UVB）和紫外线C（UVC）是不透明的，所以隔着玻璃晒太阳是安全的，可以避免晒伤。
再说一个题外话，我们眼睛的晶状体和角膜几乎阻挡了进入眼睛的所有紫外光，但人眼的视网膜的感光细胞是可以感受近紫外的紫外线。如果是无晶状体眼睛，紫外线可以穿过眼睛，被我们感受到。有报道称印象派画家莫奈就患有晶状体缺失症，因为在他82岁的时候做过白内障摘除手术，导致他可能看到紫外线，也导致他晚年的作品蓝相占据比较多的画幅。
Water Lilies and Reflections of a Willow (1916–19)
X光（X射线）
波长：1nm~100nm（原子量级的大小）
应用：医学X光成像如传统的X光和断层扫描（CT）的进展有助提供更好更安全的医疗保健。我们在机场也会遇到X光机。它们用于行李安检，有的机场还会用它们检查旅客。
伽马光（伽马射线）
波长：小于1nm（原子核般大小）
应用：「注意：不能用来变成绿巨人」，伽马光典型的用途是医学检查或治疗，或更可能通过闪电产生短暂的伽马射线闪光。自然界还产生一些天然反射性元素，如铀、钍等，在衰变过程中辐射伽马光。
小结
只要了解到，光是电磁波这个性质，还有了解不同波长光的应用，就很容易破除一些简单流言比如“WiFi辐射影响人”等等。
根据波长从长到短分为七大类：
无线电波（射电波）：波长0.1km~100km
微波：波长0.1cm~10cm
红外光：波长0.01cm~700nm
可见光：波长400nm~700nm
紫外光：波长4nm~100nm
X光（X射线）：波长1nm~100nm
伽马光（伽马射线）：波长小于1nm